14.3.3. Конусная фрикционная муфта
Конические поверхности полумуфт позволяют создать значительное нормальное давление и силы трения при малых силах включения, для облегчения расцепления полумуфт угол наклона образующей конуса α=8°…10°, в муфтах с накладками α=12°…16°. Достоинством конических муфт (рис. 61) является хорошая расцепляемость.
Рис. 61. Конусная фрикционная муфта
Конические поверхности трения рассчитываются по допускаемому давлению
=
,
МПа,
где Dср =(0,6…10)d– средний диаметр конусной поверхности, мм;
d – диаметр вала, мм;
b=(0,15…0,25)Dср,– длина поверхности трения (образующая конуса), мм;
f'=
– приведенный коэффициент трения;
α =8°…10° – угол конуса;
α =12°…15° – угол конуса в муфтах с накладками на асбестовой основе;
–
допускаемое
давление, МПа (табл. 35).
Необходимая сила сжатия (включения муфты)
Fа=
,
Н.
14.3.4. Электромагнитная фрикционная муфта
Достоинством электромагнитных муфт является удобство дистанционного и автоматического управления, быстродействие и возможность точного регулирования передаваемого момента (рис. 62).
Рис. 62. Электромагнитная фрикционная муфта
Муфта работает от постоянного тока. Расчет производится по аналогии многодисковых фрикционных муфт.
14.4. Муфты предохранительные самоуправляемые
Муфты выполняют автоматически ограничение передаваемой нагрузки, передачу нагрузки в одном направлении. Включение и выключение муфт происходит автоматически. Основное требование к ним: точность срабатывания, быстродействие, надежность. Самоуправляемые муфты подразделяются на муфты обгона, центробежные и предохранительные [2,7].
14.4.1. Муфта со срезным штифтом
Муфты со срезным штифтом применяют для предохранения приводов от мало вероятных перегрузок (рис. 61). Штифты изготавливают из хрупких материалов (чугуна, бронзы, высокоуглеродистой стали), чтобы повысить их быстродействие. После разрушения штифта на плоскости среза остаются заусенцы, поэтому штифты выполняют с канавкой по месту среза. Канавки должны быть небольшой ширины (2…3мм.),чтобы штифты при срабатывании муфты разрушались в месте среза. Иногда применяют длинные штифты с несколькими канавками, после срабатывания штифты передвигают на новую позицию. Такие муфты применяют в тех случаях, когда по роду работы машины перегрузки могут возникнуть случайно.
Рис. 61. Муфта предохранительная со срезным штифтом
Штифты рассчитываются на прочность по напряжениям среза
ср=
[ср],
МПа,
где D0 – диаметр окружности, на которой расположены штифты, мм;
dшт – диаметр штифта, мм;
z – число штифтов;
[ср]=300…420 Н/мм2 – предел прочности материала штифта на срез для закаленной Стали 45.
Требуемый диаметр штифта
dшт=
,
мм .
Расчетные значения диаметра штифта округляют до ближайшего значения диаметра, указанного в табл. 37.
Таблица 37
Диаметр штифтавзависимости от передаваемого усилия
|
Fa, кН |
0,79 |
1,3 |
2,9 |
5,3 |
8,25 |
12 |
21 |
33 |
47,5 |
85 |
132 |
|
dшт, мм (отклонения по h6) |
1,6 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |